7個令人震驚的物理學腦洞題,能解出來的人不僅是天才,也是未來的世界首富
物理是一門十分神奇的學科,別以為它很枯燥,如果你對它有興趣,留意一下物理學的前沿發現,你會發現物理學家的腦洞們其實很大。科學家曾宣布他們製造出了「夸克膠子湯」,讓相對論重離子機中的金原子互相猛烈撞擊,製造出將近4萬億攝氏度的高溫,比太陽內核還要熱25倍。在這裡質子和中子都禁不住碰撞而產生的能量分解成了夸克和膠子。這個環境溫度非常類似宇宙剛剛誕生後出現的溫度。可以使我們了解宇宙剛誕生時的樣子。
這三個環被稱為「博羅米安環」,拿掉其中任何一個環,這三個環都會分散開來。這個環在二世紀的阿富汗佛教藝術中就出現過,在北歐文石畫上也出現過,現在科學家用鋰原子重現了這個符號。他們覺得也可以用粒子來做這件事,不過這個比較難,到現在為止還沒人能做到。
我們常常看到某些物質能阻擋光,能使光彎曲,比如稜鏡等。但光也能同樣使物質彎曲,你信嗎? 研究人員將極細微的納米級(相當於一米的百萬分之一)的扁平帶子曝露在光線下,結果發現它變成了螺旋狀。
核聚變一直是地球科學家的目標,可控的核聚變是最理想,最乾淨的能源。對環境幾乎沒有任何負面影響。但核聚變的難點之一就是需要將原料加溫到極高。 為了實現這一目標,科學家們建造了一個大型的懸浮磁鐵。這樣他們得以控制磁鐵外包裹的帶電粒子極熱氣體的運動。這種氣體的密度已經接近核聚變所需要的密度。
在紐約布克海文國家實驗室的相對論重離子對撞機(RHIC)里進行了一個令人激動的實驗,被打碎的粒子在粒子加速器里以接近光速進行碰撞,產生了一種奇怪的物質——反超氚。 這是一種非常奇怪的物質,它和正常的物質完全相反,包含著一個「奇異夸克」,徹底違反了質子和中子組成原子的規則。是的,它就是鼎鼎大名的反物質。
光是沿著直線傳播的,比如激光測距儀就是利用了光的這一特性。但有時,光也能打結哦。上圖就是一張用計算機引導光打成麻花結的全息圖。 這個美麗的「光結」是根據數學領域中的扭結理論製成的,科學家們稱其為光學旋渦。在發現了光可以扭結後,未來的激光設備也有了新的可能性。
對於普通人而言,量子力學是一門相當的高深的學問,但是同時這也是一門相當有趣的學問。當兩個微觀粒子在空間被分開時,如果一個粒子作出某種動作,另一個粒子也會有相應的反應。愛因斯坦曾經嘲笑量子糾纏的理論,他覺得宇宙的運行方式怎麼可能如此隨機就像上帝隨手扔出的骰子。量子理論不可能成立,就像不可能發生「遠距離鬧鬼(spooky action at a distance)」的現像。
2017年倫敦帝國理工學院理論物理學教授喬納森·哈利維爾在《物理評論A》上發表了關於量子迴流現象的最新論文,同時又有些科學家發現如果我們對粒子的未來狀態進行觀測,那就有可能改變粒子過去的量子態。簡單地說,我們對未來進行觀測,有可能會改變過去。時間可以倒流。不過這些還需要更多的實驗進行證實。以上圖片均來自外媒《生命科學》雜誌。
本文編譯:巧巧恬(感謝閱讀,請關注企鵝號「掃盲小分隊」,為您天天呈送有趣的人文、科學資訊與知識!&財商高的同學會看出不一樣的價值喲!)
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